Seekor tokek yang memanjat dinding atau melintasi langit-langit telah lama mempesona ilmuwan dan mendorong mereka untuk menyelidiki bagaimana memanfaatkan kemampuan misterius kadal untuk melawan gravitasi.
Sementara perangkat buatan manusia yang terinspirasi oleh kaki tokek telah muncul dalam beberapa tahun terakhir, yang memungkinkan pemakainya untuk secara perlahan menskalakan dinding kaca, kemungkinan penerapan teknologi adhesi tokek jauh melampaui kejenakaan Spiderman.
Seorang peneliti dari Institut Teknologi Georgia meneliti bagaimana teknologinya dapat diterapkan dalam lingkungan industri presisi tinggi, seperti pada lengan robot yang digunakan dalam pembuatan chip komputer.
"Ada banyak cara agar adhesi tokek dapat digunakan dalam lingkungan industri, terutama dalam menangani bahan-bahan halus seperti wafer silikon yang digunakan pada pembuatan prosesor komputer," kata Michael Varenberg, asisten profesor di Georgia Tech George W. Woodruff School of Mechanical Engineering .
Tapi sebelum lengan robot dan perangkat lain dapat menerapkan teknologi adhesi tokek, peneliti memerlukan lebih banyak informasi tentang karakteristik mekanik dan fisik permukaan perekat buatan manusia.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pada 13 Desember di Journal of the Royal Society Interface, Varenberg melihat jenis perekat yang terinspirasi dari tokek dan mempersempit berbagai sudut di mana material akan menempel lebih kuat dan melepaskan cengkeramannya lebih mudah.
Tokek mendapatkan kemampuan uniknya melalui penggunaan rambut mungil yang berinteraksi dengan permukaan pada tingkat antarmolekul. Ini adalah proses satu-dua di mana rambut seperti film kecil ditekan ke permukaan dan menyebabkan gaya shearer, kemudian melekat ke permukaan atau mudah melepaskannya saat ditarik ke arah yang berbeda.
Agar proses itu bisa direplikasi di pabrik menggunakan teknologi perekat buatan manusia, periset harus menentukan sudut pandang yang tepat menerapkan beban untuk mendapatkan atau melepaskan pegangan antara lengan robot dan wafer silikon.
Tim Varenberg menguji permukaan mikro berbentuk dinding yang dibentuk dari polivinilsiloksan dan dirancang untuk meniru kemampuan tokek. Tes mereka menunjukkan bahwa sudut kemiringan optimum bervariasi antara 60 dan 90 derajat, sementara mikrostruktur terlepas pada gaya nol saat sudut tarik mencapai 140-160 derajat.
"Kisaran yang relatif luas untuk mengendalikan lapisan dan menarik mikrostruktur pada tekstur dinding akan memudahkan merancang proses mekanis yang berbeda," kata Varenberg.
Hal itu bisa menjanjikan untuk mengganti metode saat ini yang digunakan selama pengolahan dan inspeksi wafer silikon dalam produksi prosesor komputer. Lengan robot Berupa keramik yang menggunakan penyedot debu atau elektrostatik untuk mengangkat dan menggenggam lapisan. Segera setelah pemasangan, entri kontak keramik mulai menurun karena pelepasan partikel yang berpotensi menngotori bagian belakang lapisan yang menyebabkan cacat litografi di sisi depannya.
"Kenyataan ini tidak konsisten dengan standar kebersihan yang dibutuhkan di industri semikonduktor," kata Varenberg. "Menggunakan mikrokontroler adhesi tokek malah akan lebih baik karena tidak menimbulkan kerusakan pada lapisan dan baik untuk pemakaian jangka panjang."
Langkah selanjutnya dalam penelitian ini adalah menyederhanakan teknik pembuatan, bekerja dengan bahan kelas industri serta mempelajari dampak parameter geometri lingkungan dan permukaan, kata Varenberg.
###
CITES: Jae-Kang Kim dan Michael Varenberg, "Mikrostruktur perekat berbentuk kawat biomassa untuk pelekatan yang diinduksi geser: efek sudut tarik dan perpindahan awal," (J. R. Soc. Interface, 13 Desember 2017). http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2017.0832
Berkomentar u/ kritik & saran yg baik, demi kemajuan bersama,,